数学问题:计算等差数列5,2,﹣1,﹣4……前
n项的和.
问题探究:为解决上面的问题,我们从最简单的问题进行探究.
探究一:首先我们来认识什么是等差数列.
数学上,称按一定顺序排列的一列数为数列,其中排在第一位的数称为第1项,用
a1表示:排在第二位的数称为第2项,用
a2表示……排在第
n位的数称为第
n项,用
an表示.一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列叫做等差数列,这个常数叫等差数列的公差,公差通常用字母
d表示.如:数列2,4,6,8,….为等差数列,其中
a1=2,公差
d=2.
(1)已知等差数列5,2,﹣1,﹣4,…则这个数列的公差
d=
,第5项是
.
(2)如果一个数列
a1,
a2,
a3,
a4,…是等差数列,且公差为
d,那么根据定义可得到:
a2﹣
a1=
d,
a3﹣
a2=
d,
a4﹣
a3=
d,……
an﹣
an﹣1=
d,所以
a2=
a1+
d,
a3=
a2+
d=
a1+2
d,
a4=
a1+3
d,……:由此可得
an=
(用
a1和
d的代数式表示)
(3)对于等差数列5,2,﹣1,﹣4,…,
an=
请判断﹣2020是否是此等差数列的某一项,若是,请求出是第几项:若不是,说明理由.
探究二:二百多年前,数学王子高斯用他独特的方法快速计算出1+2+3+4+…+100的值.我们从这个算法中受到启发,用此方法计算数列1,2,3,…,
n的前
n项和:由

可知
(4)请你仿照上面的探究方式,解决下面的问题:
若
a1,
a2,
a3,…,
an为等差数列的前
n项,前
n项和
Sn=
a1+
a2+
a3+…+
an.证明:
Sn=
na1+

.
(5)计算:计算等差数列5,2,﹣1,﹣4…前
n项的和
Sn(写出计算过程).